被輸送液體汽化時(shí)的壓力稱為汽化壓力(飽和蒸汽壓力),液體汽化壓力的大小一般和溫度有關(guān),溫度越高,由于液體分子運(yùn)動(dòng)更劇烈,其汽化壓力越大。20℃清水的汽化壓力為233.8Pa,而100℃水的汽化壓力為101296Pa(一個(gè)大氣壓)??梢?,一定溫度下的壓力是促成液體汽化的外界因素。液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生氣泡,把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為離心泵氣蝕。
離心泵氣蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,流動(dòng)到高壓處時(shí),其體積減小以至破滅。這種壓力上升,氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為氣蝕的潰滅。
為保證泵體不發(fā)生汽蝕,泵葉輪進(jìn)口處單位重量的液體所必須具有的超過汽化壓力的富余能量。淺釋如下:
當(dāng)離心泵的吸入高度過大和液體溫度較高時(shí),以致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓,則液體會(huì)在泵進(jìn)口處沸騰汽化,在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間,隨著泵旋轉(zhuǎn),氣泡進(jìn)入高壓區(qū),由于壓差的作用,氣泡受壓破裂而重新凝結(jié),在凝結(jié)的一瞬間,質(zhì)點(diǎn)互相撞擊,產(chǎn)生了很高的局部壓力,如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結(jié),則液體質(zhì)點(diǎn)就象無數(shù)小彈頭一樣,連續(xù)擊打在泵殼表面,使離心泵的表面產(chǎn)生裂紋,甚至局部產(chǎn)生剝蝕現(xiàn)象,使葉輪表面呈蜂窩狀,同時(shí)氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進(jìn)入到金屬表面的裂紋中,借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量,使金屬受到化學(xué)腐蝕作用,上述現(xiàn)象即為離心泵汽蝕。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí),泵將產(chǎn)生噪音和振動(dòng),使泵的揚(yáng)程、流量、效率的性能急劇下降,同時(shí)加速了材料的損壞,縮短了機(jī)件的使用壽命,因此,必須限制泵的吸入高度,防止液體大量汽化,以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
一臺(tái)離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生了氣蝕,但在完全相同的條件下?lián)Q上另一臺(tái)泵可能就不會(huì)發(fā)生氣蝕,這說明是否發(fā)生氣蝕和泵本身的抗汽蝕性能有關(guān)。反之,同一臺(tái)離心泵在某一條件下(如吸上高度7米)使用發(fā)生氣蝕,改變使用條件(如吸上高度5米)則不會(huì)發(fā)生氣蝕,這說明是否發(fā)生氣蝕還與使用條件有關(guān)。這就是泵汽蝕余量或必需氣蝕余量NPSHr(又稱必需的凈正壓頭)和裝置氣蝕余量或有效氣蝕余量NPSHa(又稱有效的凈正壓頭).